알파 - 아밀라제 분말, 시스템 이름 1,4 - alpha - d - Glucan Glucan Hydrolase, 액화 아밀라아제 또는 액화 효소 -1, 4- 덱스 트리 나제로도 알려진 Glucan Glucan Hydrolase. 노란색 갈색 고체 분말 또는 노란색 갈색에서 짙은 갈색 액체, 수분 함량은 5% 내지 8%입니다. 에탄올 또는 에테르에 불용성 물에 가용성. FAO/WHO 규정에 따르면 ADI는 특별한 제한이 없습니다. 주로 말토 토스, 포도당 및 시럽을 생산하고 덱스트린, 맥주, 옐로 와인, 알코올, 간장, 식초, 과일 주스 및 모노 소듐 글루타메이트를 생산하는 데 주로 사용됩니다. 또한 반죽 점도 감소, 발효 과정 가속화, 설탕 함량 증가 및 빵 노화 속도와 같은 반죽을 개선하기 위해 빵 생산에 사용됩니다. 유아 및 유아 음식에서 시리얼 원료의 사전 처리에 사용됩니다. 또한 채소 가공에도 사용됩니다. Bacillus subtilis alpha amylase (6000iu/g)를 기반으로 한 사용량 사례는 첨가물이 약 0.1%입니다.

전분 분자에서 -1,4- 글리코 시드 결합을 가수 분해 할 수있는 엔도 뉴 클레아 제인 알파 아밀라제는 전분 액화에 대한 효율적인 촉매 특성으로 인해 산업 생명 공학에서 가장 널리 사용되는 효소 중 하나가되었다. 이 응용 프로그램은 식품 가공, 발효 산업, 섬유 인쇄 및 염색, 의학 및 건강, 제지 및 환경 보호와 같은 10 개 이상의 분야를 포함하며 신흥 기술의 지속적인 확장 가능성을 보여줍니다.
식품 산업의 응용은 전체 원자재 가공, 공정 최적화 및 제품 혁신, 온도 저항, pH 적응성 및 촉매 효율을 통해 산업 기술 업그레이드의 핵심이되었습니다.
1. 베이킹 산업 : 볼륨과 맛의 이중 최적화
빵 생산에서 밀가루의 손상된 전분을 가수 분해하여 덱스트린을 생성하고 설탕을 감소시켜 효모 발효를위한 더 많은 기질을 제공합니다. 실험 데이터에 따르면 0.01% 곰팡이 알파 아밀라제를 첨가하면 빵 부피를 15% -20% 증가시킬 수 있지만 설탕을 줄이는 것은 Maillard 반응에 참여하여 빵 피부 색상이 20% -30% 증가합니다. 냉동 반죽을 적용 할 때,이 효소는 전분 노화를 지연시키고 해동 후 제품의 경도를 40% 줄이고 최대 7 일 동안 부드러운 질감을 유지할 수 있습니다.
2. 양조 산업 : 효율성과 품질의 시너지 효과 개선
맥주 양조 : 고온 저항성 알파 아밀라아제 (90-95도에서 안정적인 활성)는 30%맥아를 대체하고, 전분 액화 시간을 60 분에서 15 분으로 단축하고, 웜 여과 속도를 25%증가시키고, 추출 수율을 5%증가시킬 수 있습니다. Bacillus licheniformis로부터 유래 된 효소 제제는 맥주 발효를 3% 증가시키고 잔류 설탕 함량을 1.2% 미만으로 줄일 수있다.
Baijiu 생산 : 추가하여알파 - 아밀라제 분말천골화 효소 복합체 제제는 천골화 단계에서, 전분 활용 속도는 85%에서 92%로 증가하였고, 주류 수율 속도는 8%증가 하였다. 동시에, 융합 오일의 생산이 감소하여 주류 몸체를 더욱 순수하게 만듭니다.
3. 전분 설탕 제조 : 원료에서 고 가치로의 전환 허브 - 추가 제품
포도당 생산에서 전분은 DE 값이 15 - 20 인 덱스트린으로 액화 된 다음 효소 작용을 통해 포도당으로 전환됩니다. 고온 저항성 알파 아밀라제 (예 : BLA 유전자 조작 효소)의 사용은 액화 온도를 85도에서 95 도로 증가시키고 반응 시간을 50%단축하고 에너지 소비를 30%감소시킬 수 있습니다. 몰트 시럽의 생산에서, 효소 가수 분해 조건 (pH 5.5-6.0, 60도)을 제어함으로써 60% 이상의 맥아 설탕 함량을 갖는 생성물을 얻을 수 있으며, 단맛 및 항 결정화 시럽에 대한 식품 산업의 수요를 충족시킬 수있다.
4. 건강 식품 개발 : 균형 잡기 기능 및 깨끗한 라벨링
당뇨병을위한 특수 음식의 경우, 내성 덱스트린은 Pullulanase와 협력하여 제조 할 수 있습니다. 식이 섬유 함량은 85%이상이고 GI 값 (혈당 지수)은 30 미만입니다. 글루텐 프리 빵의 생산 에서이 효소는 큰 쌀 국수 및 퀴 노아 밀가루와 같은 비 글루텐 원료의 가공 특성을 향상시킬 수 있으므로, 특정 부피는 2.5 ml/g에서 3.8 ml/g에서 증가합니다.
전분 기반 원료를 발효성 설탕으로 효율적으로 변환함으로써, 이는 바이오 연료, 유기산 및 아미노산의 생산을위한 핵심 도구가되었습니다. 열 안정성과 촉매 효율은 산업의 경제적 생존력에 직접적인 영향을 미칩니다.
1. 연료 에탄올 : 에너지 전환을위한 핵심 기술
옥수수 연료 에탄올의 생산에서, 알파 아밀라제 (Spezyme) ® 알파 및 포도당 아밀라아제의 상승 효과는 전분 전환율을 98%이상으로 증가시킬 수 있습니다. 유전자 편집 기술에 의해 개선 된 호 열성 - amylase는 95 도의 활동을 유지하고 액화 및 사카 화 과정 (SSF 공정)을 결합하여 증기 소비를 40%감소시키고 발효주기를 48 시간으로 단축 할 수 있습니다. 2023 년에 Bioethanol의 글로벌 생산은 1 억 5 천만 톤에 도달 할 것이며, 알파 아밀라제는 전분 전환 효율의 60% 이상을 기여할 것입니다.
2. 유기산 및 아미노산 : 원료에서 높은 - 가치 제품까지 다리
구연산 생산 : 알파 아밀라제 전처리 액화 옥수수 전분을 10-12의 DE 값으로이어서 Aspergillus Niger에 의한 발효. 구연산 수율은 1.2kg/kg 전분에서 1.5kg/kg 전분으로 증가하고 발효 시간은 20%단축됩니다.
나트륨 글루타메이트 (MSG) : 전분 원료의 천골화 단계에서 알파 아밀라아제 및 아밀라아제의 복합 제제를 추가하면 포도당 수율을 90%에서 95%로 증가시키고, 모노 소디움 글루타메이트의 전환율을 65%로 증가시킬 수 있으며, 단위 제품 당 에너지 소비를 25%줄일 수 있습니다.
3. 생물 기반 재료 : 전분에서 생분해 성 플라스틱으로 전환
리파제와의 상승 효과는 35MPa의 인장 강도를 갖고 파손시 신장이 120%로 증가하여 포장 재료의 기계적 성능 요구 사항을 충족시키는 전분 폴리 락트산 복합 재료를 제조 할 수 있습니다. 폴리 하이드 록시 알 카노 아카데이트 (PHA)의 생산에서, 효소 전처리는 전분 체계화 효율을 40%증가시키고, PHA 수율을 0.8g/L에서 1.2g/L로 증가 시켰으며, 생산 비용을 30%감소시켰다.
섬유 산업 : 녹색 인쇄 및 염색의 기술 혁신
직물에서 전분 슬러리를 효율적으로 제거함으로써, 섬유 인쇄 및 염색 전처리 공정을위한 핵심 효소 제조가된다. 낮은 - 온도 활동 및 환경 보호 특성은 산업의 녹색 제조로의 전환을 촉진합니다.
1. Desizing Process : 효율성 및 환경 보호의 이중 최적화
전통적인 화학 제조는 90 - 95도에서 수행되어 많은 양의 알칼리성 폐수를 생성해야합니다. 중간 온도 - 아밀라아제 (50-60도에서 안정적인 활성으로)의 사용은 욕구 시간을 120 분에서 45 분으로 단축하고 증기 소비를 60%줄이며 폐수의 COD (화학 산소 수요)를 5000mg/L에서 800mg/L로 감소시킬 수 있습니다. 데님 탈피에서, 효소는 셀룰라아제와 상승적으로 작동하여 표면 마감재를 30%, 염료 깊이를 15%증가시키고 인디고 염료 흘림 속도를 20%감소시킨다.
2. 생물학적 연마 : 직물 표면 특성의 정확한 제어
셀룰라아제를 사용한 복합 제제는 면직물로부터 표면 퍼지를 선택적으로 제거하여 표면 평활도를 40% 향상시키고 레벨 3에서 레벨 4 - 5 로의 필링 레벨을 증가시킬 수있다. 실크 가공 에서이 효소는 원래의 광택을 유지하면서 직물 강성을 25% 감소시켜 고급 의류 직물의 요구를 충족시킬 수 있습니다.
3. 환경 인쇄 및 염색 : 파이프 처리 종료에서 소스 오염 감소까지
The use of alpha amylase desizing process can reduce the cost of wastewater treatment by 40%, and its biodegradability (96 hour degradation rate>90%)는 Oeko - Tex 표준 100 환경 보호 표준을 충족합니다. 디지털 인쇄의 전 처리에서,이 효소는 전통적인 가성 소다 곤경을 대체하여 색 수율을 15%, 색상 견해를 0.5 수준으로 증가시키는 동시에 폐수 배출을 30% 감소시킬 수 있습니다.
의료 및 건강 : 질병 진단에서 기능성 식품에 이르기까지 혁신 엔진
제약 필드 커버 진단 시약, 소화 효소 제제 및 생체 물질 발달의 적용 및 이들의 특이성 및 안전성이 주요 임상 적용이되었습니다.
1. 질병 진단 : 급성 췌장염의 "바이오 마커"
The detection of serum alpha amylase activity is the preferred screening indicator for acute pancreatitis (AP). Enzyme activity can increase to more than three times the normal value (>120U/L) within 2-12 hours after onset, and the duration of elevated urinary amylase is longer (5-10 days). Combined with lipase detection (specificity>95%), 진단 정확도는 98%로 증가 할 수 있고 오진율은 30%감소 할 수 있습니다. 낭포 성 섬유증 (CF) 스크리닝에서, 타액 알파 아밀라제 활성 검사는 환자의 85% 이상을 조기에 확인할 수 있으며, 이는 전통적인 땀 염화물 이온 검사보다 더 편리합니다.
2. 소화 효소 제제 : 기능성 식품의 핵심 성분
만성 췌장염 환자의 경우, 화합물 소화 효소 제제 (알파 아밀라아제, 리파제, 프로테아제를 함유 함)는 지방 소화율을 40%, 탄수화물 흡수 속도를 35% 증가시킬 수 있습니다. 유아 공식에 산성 알파 아밀라아제 (pH 2.0 활성)를 첨가하면 전분 소화율이 70%에서 90%로 증가하여 팽만감 및 설사와 같은 소화 증상의 발생률이 50%감소합니다.
3. 생체 재료 : 약물 전달 시스템을위한 혁신적인 운송 업체
Starch nanoparticles modified with α - amylase (particle size 100-200nm) can be used as anti-cancer drug carriers, with a drug loading capacity of 25% and a 24-hour release rate of>시뮬레이션 된 장 환경에서 80% (pH 6.8). 구강 인슐린 제형에서, 키토산 캡슐화 기술과 결합 된 효소는 약물의 생체 이용률을 15%로 증가시켜 전통적인 주사에 비해 약물 빈도를 70% 감소시킬 수있다.
제지 산업 : 원료 처리에서 제품 업그레이드에 이르기까지 기술 지원
전분 코팅의 성능을 조절하여알파 - 아밀라제 분말제지 산업의 제품 품질을 향상시키고 에너지 소비를 줄이기위한 핵심 도구가되었습니다. 응용 프로그램은 전체 코팅, 크기 조정 및 폐기물 제거 과정을 다룹니다.
1. 전분 코팅 개선 : 종이 특성의 정확한 제어
코팅 공정에서, 알파 아밀라아제 (DE 값 5-10)에 의한 전분의 부분 분해는 코팅 점도를 30%감소시키고, 코팅 속도를 1500m/분으로 증가시킬 수 있으며, 종이 광택을 20%향상시킬 수있다. 인쇄 성 점수도 15 포인트 (100 포인트 스케일)로 향상됩니다. 특수 용지의 생산에서 효소 및 폴리 비닐 알코올 복합 코팅은 용지의 방수량을 40%증가시켜 식품 포장 재료의 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
2. 접착제 적용 프로세스 최적화 : 에너지 절약 및 환경 보호의 이중 이점
알파 아밀라제로 로진 검을 사전 처리하면 크기의 온도를 85도에서 60 도로 줄이고 증기 소비를 30%감소시키고 껌 재료의 양을 20%줄일 수 있습니다. 폐지에서 잉크 제거 과정에서,이 효소 및 리파제의 상승 효과는 잉크 제거 속도를 95%로 증가시키고, 백색도를 5%증가시키고, 섬유 손실 속도를 3%미만으로 줄일 수 있습니다.
3. 바이오 펄링 : 화학 물질에서 생물학적 방법으로의 전환
알파 아밀라아제 및 자일라나 제의 복합 제조는 화학 물질 펄프 화제의 20%를 대체하여 펄프의 수를 15% 감소시키면서 동일한 강도 성능을 유지할 수 있습니다. 밀짚 펄프 핑에서 효소 전처리는 섬유 분리 효율을 30%증가시키고 에너지 소비를 40%감소 시키며 폐수 오염 부하를 90%감소시킬 수 있습니다.
신흥 분야 : 합성 생물학에서 우주 기술에 이르기까지 국경 간 응용
유전자 편집 기술 및 나노 기술의 개발로, 합성 생물학, 우주 생활 지원 및 생물 정화와 같은 - 엣지 필드 절단에서 혁신적인 잠재력이 입증되었습니다.
1. 합성 생물학 : 인공 효소의 설계 및 진화
지시 된 진화 기술을 통해, 연구자들은 고온 (110도) 및 산 (pH3.0)에 내성이있는 돌연변이 체를 개발했으며, 절반은 야생형보다 10 배 더 길다. 인공 전분 합성 경로에서, 전분 신타 제를 사용한 상승 작용은 전분 생산량을 0.1g/L에서 5g/L로 증가시켜 우주 생명 지원 시스템을위한 탄소 공급원을 제공 할 수있다.
2. 우주 기술 : 폐쇄 된 생태계의 재료 자전거
국제 우주 정거장 (ISS)의 BLSS (Biore Generative Life Support System)에서 우주 비행사 배설물의 전분 기반 물질은 90%의 회복 속도로 분해되어 식물 재배를위한 무기 염을 제공합니다. MARS베이스 시뮬레이션 실험에서, 효소는 광합성 박테리아와 상승적으로 작용하여 이산화탄소 고정 효율을 25%, 산소 생산 속도를 15% 증가시킨다.
3. 생물 정화 : 토양 오염의 녹색 거버넌스
Magnetic nanoparticles modified with α - amylase (Fe ∝ O ₄ @ SiO ₂ - AMY) can efficiently adsorb polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soil, with an adsorption capacity of 50mg/g and a degradation rate of>30도에서 24 시간에 80%. 오일 오염 된 토양의 개선에서, 리파제와 결합 된 효소는 총 석유 탄화수소 (TPH) 분해 속도를 90%로 증가시키고 치료 기간을 6 개월로 단축 할 수있다.

알파 준비 - 아밀라제 분말 :
벡터 PXMJ19-APH213의 구성 과정은 다음과 같습니다.
APH213 유전자를 프라이머 APH213F 및 APH213R로 벡터 XK99E로부터 증폭시켰다. 사용 된 프라이머는 다음과 같습니다.
APH213F : CCGGATATCAGCTTCACGCTGCCGCAAGCAC
APH213R : CCGAAGCTTAATTCTGTTTTCCTGTGTGAAATTG
PCR 조건은 다음과 같습니다 : 4 분 동안 95도; 95도 30S, 62도 30S, 72도 1 분, 35 사이클; 72 학년 7 분.
상기 프라이머의 설계는 APH213 유전자의 증폭 동안 다운 스트림에서 APH213 유전자 및 힌디시 브레이크 포인트에서 ECORV 브레이크 포인트의 형성을 초래 하였다. APH213 유전자의 뉴클레오티드 서열은 서열 번호 : 4에 도시되어있다. PCR 생성물을 회수하고 ECORV 및 HindIII로 소화시킨 다음, 벡터 PXMJ-19에 연결하여 T4DNA 리가 제를 통해 EcORV 및 HindIII로 소화하여 벡터 PXMJ19-APH213을 수득 하였다.
벡터 PXMJ19-APH213의 증폭 공정은 다음과 같습니다.
A. 50ml 원심 분리 튜브에 3ML의 LB 배양 배지 및 1.5UL 34mg/ml 클로람페니콜 항생제를 첨가하고;
B. PXMJ19-APH213 플라스미드를 증폭시키기 위해 벡터 PXMJ19-APH213 벡터 PXMJ19-APH213이 37도 및 230 rpm으로 이동하여 12 시간 동안 230 rpm으로 전달;
C. 플라스미드 추출 키트의 지시에 따라 PXMJ19-APH213 플라스미드를 추출합니다.
프라이머 Amyf 및 Amyr -로 Bacillus subtilis 게놈으로부터 증폭 된 아밀라제 유전자에 사용 된 프라이머는 다음과 같습니다.
AMYR : CCGCTCGAGTCAGTGGTGGTGGTGGTGGTGGGGGGAGAGAGAACCGCTTAAG;
AMYF : CCGAAGCTTGAAAGGAGGACCTAATGTTTGCAAAACGATTCAAAACC;
PCR 조건은 다음과 같습니다 : 4 분 동안 95도; 95도 30S, 62도 30S, 72도 2 분, 35 사이클; 72 학년 7 분.
상기 프라이머의 설계는 아밀라제 유전자의 증폭 동안 -를 만듭니다 - E3 SD 서열은 아밀라제 유전자의 상류에 형성되고 히스티딘 태그는 하류에서 형성됩니다. 상류 제한 엔도 뉴 클레아 제 부위는 HindIII이고, 하류 제한 엔도 뉴 클레아 제 부위는 XHOI이고;
PCR 생성물을 XHOI 및 HindIII로 회수하고 소화 한 다음, 벡터 PXMJ19-APH213에 연결하여 XHOI 및 HindIII를 통해 T4 DNA 리가 제로 소화하여 재조합 발현 벡터 PXMJ19-APH213-AMY를 수득 하였다.
재조합 발현 벡터 PXMJ19 - APH213-AMY를 사전 증폭을 위해 대장균으로 옮겼다. 배양 배지는 LB 배지 였고 클로람페니콜의 농도는 50 ug/ml였다; 추출 후, 전기 형질 전환 방법에 의해 코리 네 바테 리움 글루타믹 쿰으로 옮겨졌고, 30 도의 LBHIS 회수 배지에서 배양되었다.
배양을 위해 50ml 배지를 함유 한 250ml 삼각형 플라스크로 성장한 형질 전환 체를 옮깁니다. 매체는 BHI 배지입니다. 배양 조건은 30도, 230 rpm, 48 시간입니다.
A. 12000 rpm, 4도 및 5 분에서 재조합 박테리아의 배양을 원심 분리하여 아밀라제의 상청액 -를 얻습니다.
B.는 -를 함유 할 것이다. 아밀라제의 상청액은 친 화성 크로마토 그래피에 적용된다. 먼저, 니켈 컬럼의 완충 a - 균형을 균형을 잡았다. 아밀라제의 상청액을 여과하고 균형 잡힌 니켈 컬럼에 로딩 한 다음, 3 개의 컬럼의 부피를 기준선 레벨로 완충제 A와 더 균형을 이루었다; 100mmol의 B 용액으로 용리하고, 용리 된 용출을 수집하고, 튜브 당 0.5ml를 수집하고;
버퍼 A : 300mm NaCl, 20mm Tris, Ph8.0 버퍼; 버퍼 B : 300mm NaCl, 250mm 이미 다졸, 20mm 트리스, ph8.0 완충액.
C. -을 함유하는 사람들의 경우 아밀라제의 용기가 탈염 컬럼을 통해 탈염되어 정제 된 - amylase 용액을 - 20 정도에 저장하고;
탈염에 사용되는 완충제는 pH 7.0을 갖는 50mm PBS 완충액이다.
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